中國(guó)粉體網(wǎng)訊 石灰廣泛應(yīng)用于鋼鐵、建材、化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域,尤其是“十四五”時(shí)期,高活性石灰的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,附加值不斷提升。
高純生石灰
1、石灰概述
石灰又稱生石灰,主要成是氧化鈣(CaO),是用石灰石、白云石、貝殼等碳酸鈣含量高的原料,經(jīng)900~1100℃煅燒而成。石灰一般呈塊狀,純的為白色,含有含有雜質(zhì)時(shí)為淡灰色或淡黃色。
用于生產(chǎn)石灰的原料中通常含有一定量的碳酸鎂(MgCO3),碳酸鎂經(jīng)過(guò)燒結(jié)后會(huì)變?yōu)?a href="http://zhanqunliushi.cn/zc/1921.html" target="_blank" style="color:#0000ff">氧化鎂(MgO),因此生石灰成品中也含有一定量的氧化鎂作為石灰的次要成分,根據(jù)生石灰成品中氧化鎂的含量可將生石灰分為鈣質(zhì)石灰(MgO含量≤5%)和鎂質(zhì)石灰(MgO含量>5%)。根據(jù)成分的不同,作為冶金石灰可在高爐煉鐵和燒結(jié)中使用,作為建筑石灰可作為水泥、砂漿等建筑材料的原材料。
工業(yè)石灰生命周期系統(tǒng)及邊界
2、石灰應(yīng)用領(lǐng)域
石灰是一種重要的基礎(chǔ)性原材料,由于其作為性價(jià)比最優(yōu)的堿性氧化物以及富含高鈣的特性,被廣泛用于冶金工業(yè)、輕工業(yè)、食品業(yè)、石油和化學(xué)工業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、環(huán)保和建筑業(yè)。
冶金行業(yè):石灰在冶金行業(yè)中作為熔劑被廣泛應(yīng)用,是煉鋼主要造渣材料,可以與鐵礦石中的雜質(zhì)反應(yīng),生成低熔點(diǎn)的爐渣,從而降低煉鐵的溫度和成本。在煉鋼過(guò)程中,石灰可以去除鋼水中的硫、磷等雜質(zhì),提高鋼的質(zhì)量。
建筑行業(yè):石灰在建筑行業(yè)中用于制造水泥、砂漿、涂料、飾面材料等,是建筑行業(yè)不可或缺的材料。石灰可以用于建造高層建筑、橋梁、隧道、公路、碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施工程。
化工行業(yè):石灰在化工行業(yè)中用于制備各種化工原料和產(chǎn)品,如無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、硫酸鈣等。石灰還可以作為催化劑和原料,用于生產(chǎn)多種化學(xué)制品。
環(huán)保行業(yè):石灰在環(huán)保行業(yè)中用于廢氣、廢水等處理工作。例如,石灰可以中和廢水中的重金屬,使其沉淀和分離,有效凈化廢水、預(yù)防水污染。此外,石灰還可用于除酸、凈化煙氣中的二氧化碳和其他有害氣體。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:石灰在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中用于土壤改良和肥料生產(chǎn)。石灰可以調(diào)節(jié)土壤的酸堿度,提高土壤肥力,促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育。
儲(chǔ)能行業(yè):以氧化鈣為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能體系Ca(OH)2/CaO/H2O和CaCO3/CaO/CO2體系具有儲(chǔ)能密度高、安全性高、材料分布廣泛、大規(guī)模和可移動(dòng)、制造成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是最具應(yīng)用潛力的系統(tǒng)之一。
3、石灰高附加值產(chǎn)品
由于不同國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展產(chǎn)業(yè)存在差異,石灰在各行業(yè)的應(yīng)用比例也略有不同,總體而言,冶金(鋼鐵)行業(yè)是石灰最大的應(yīng)用行業(yè),活性石灰是目前備受關(guān)注的高需求,高附加值產(chǎn)品。
活性度≥310ml的石灰稱之為活性石灰,其具有高純度、高活性度特征;钚允以煸Ч诛@著。煉鋼過(guò)程中應(yīng)用活性石灰,可減少冶煉造渣時(shí)間、縮短吹煉時(shí)間、提高鋼水收得率、降低石灰單耗,有利于鋼水脫硫去鱗,進(jìn)一步提高鋼水質(zhì)量。
有資料統(tǒng)計(jì),采用高質(zhì)量石灰(活性石灰)與使用普通石灰相比,轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間可縮短10%,鋼水收得率可提高1%,石灰消耗可減少3.0%-50%以上,原料的廢鋼比可提高2.5%。十分有利于實(shí)現(xiàn)煉鋼過(guò)程的節(jié)能、減碳目標(biāo)。
4、石灰市場(chǎng)產(chǎn)能趨勢(shì)
根據(jù)2024年簽約/開(kāi)工的氧化鈣項(xiàng)目可知,氧化鈣產(chǎn)能有望再增長(zhǎng)321萬(wàn)噸,增量相比去年下降約1/3。
其中,廣西省100萬(wàn)噸氧化鈣項(xiàng)目簽約,貴州省50萬(wàn)噸低碳活性氧化鈣項(xiàng)目簽約,河南省32萬(wàn)噸高活性氧化鈣、5萬(wàn)噸納米氧化鈣項(xiàng)目開(kāi)工,重慶市54萬(wàn)噸活性氧化鈣項(xiàng)目開(kāi)工,四川省60萬(wàn)噸生石灰項(xiàng)目開(kāi)工,山西省20萬(wàn)噸氧化鈣項(xiàng)目開(kāi)工。
由上述石灰產(chǎn)能分布及增長(zhǎng)情況來(lái)看,中西部地區(qū)依舊是產(chǎn)能釋放的重點(diǎn)區(qū)域,雖然產(chǎn)能增長(zhǎng)速度明顯下降,但是項(xiàng)目水平高、產(chǎn)品附加值高。如:高活性氧化鈣、納米氧化鈣等大項(xiàng)目不斷開(kāi)工。
5、石灰市場(chǎng)需求
據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年鋼鐵、環(huán)保、建筑、電石、輕化工、氧化鋁行業(yè)每年分別消耗石灰約9300萬(wàn)噸、1000萬(wàn)噸、25000萬(wàn)噸、2600萬(wàn)噸、輕化工1500萬(wàn)噸、氧化鋁1800萬(wàn)噸。
據(jù)單位產(chǎn)品石灰消耗量,業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)2025年,鋼鐵、環(huán)保(脫硫、污水處理、土壤改良等)、加氣混凝土、電石、氧化鋁行業(yè)每年分別將消耗石灰約13200萬(wàn)噸、6500萬(wàn)噸、2400萬(wàn)噸、3300萬(wàn)噸、2700萬(wàn)噸。
“十四五”時(shí)期我國(guó)將加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以擴(kuò)大內(nèi)需,預(yù)計(jì)今后冶金用石灰、輕化工用石灰、環(huán)保用石灰、氧化鋁用石灰等需求仍將保持穩(wěn)定增長(zhǎng),并維持相當(dāng)?shù)捏w量。
6、石灰行業(yè)展望
“十四五”,石灰行業(yè)在低碳、節(jié)能環(huán)保、高質(zhì)量發(fā)展等方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,石灰窯節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備更是加速迭代升級(jí)。冶金石灰窯型主要分為6類(lèi),分別是回轉(zhuǎn)窯、雙膛豎窯、套筒豎窯、梁式豎窯、氣燒豎窯和混燒豎窯。各類(lèi)窯型中,雙膛豎窯工序能耗為所有窯型中最低,平均工序能耗達(dá)到130kgce/t以下。
節(jié)能環(huán)保型石灰窯的發(fā)展一直是行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn),但是受原燃料條件、產(chǎn)品質(zhì)量要求、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、能源管理水平等各種因素影響,同類(lèi)窯型、不同冶金石灰企業(yè)間的能效水平仍存在較大差距。目前僅少數(shù)國(guó)內(nèi)優(yōu)秀冶金石灰企業(yè)能耗指標(biāo)能達(dá)到《冶金石灰單位產(chǎn)品能源消耗限額》(YB/T6060-2022)要求的一級(jí)指標(biāo)(即先進(jìn)值),即冶金石灰產(chǎn)業(yè)節(jié)能還有很大的空間。
此外,隨著鋼鐵行業(yè)石灰窯裝備升級(jí)、冶煉技術(shù)優(yōu)化、節(jié)能意識(shí)提高,大家逐步認(rèn)識(shí)到活性石灰在煉鋼冶煉中的重要作用。當(dāng)前煉鋼石灰中活性石灰消耗量占比逐步提高,2025年我國(guó)冶金石灰達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)能占比預(yù)計(jì)可增加至70%以上。
結(jié)語(yǔ)
總體而言,目前石灰產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生顯著變化,已經(jīng)從傳統(tǒng)建筑材料轉(zhuǎn)為以工業(yè)基礎(chǔ)原料應(yīng)用為主,落后技術(shù)石灰產(chǎn)能也正在加速退出市場(chǎng)。
參考來(lái)源:
丁美榮,石灰產(chǎn)業(yè)亟待技術(shù)升級(jí)與提高規(guī);卸,湖南省建材聯(lián)合會(huì)(硅酸鹽學(xué)會(huì))
董曉峣,石灰窯環(huán)保和節(jié)能減碳技術(shù)現(xiàn)狀淺析,北京京誠(chéng)嘉宇環(huán)境科技有限公司
郭笑辰,工業(yè)石灰的環(huán)境影響評(píng)價(jià),北京工業(yè)大學(xué)
賈楠楠,冶金石灰產(chǎn)業(yè)極致能效技術(shù)分析與思考,冶金工業(yè)規(guī)劃研究院
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(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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